【正文】 自共用相同頻段的其他技術(shù)的干擾。模塊上電自動會設(shè)置好設(shè)定本機地址， = RECEIVE_ADDR,當檢測到有其他模塊向本地址發(fā)送數(shù)據(jù)，進入到數(shù)據(jù)接收函數(shù)，把數(shù)據(jù)保存在寄存器Receive_Data_buffer中，并改變藍色LED的顯示狀態(tài)。（1）發(fā)送部分模塊上電每隔一段時間向地址為RECEIVE_ADDR1 = 0x1515， RECEIVE_ADDR2 = 0x1516，RECEIVE_ADDR3 = 0x1517 的三個模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。液晶顯示本機的狀態(tài)，發(fā)送的地址和發(fā)送的數(shù)據(jù)。設(shè)計模塊的收發(fā)信息工作流程如圖21所示。處理器模塊是ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的計算核心，所有的設(shè)備控制、任務(wù)調(diào)度、能量計算和功能協(xié)調(diào)、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲程序都將在這個模塊的支持下完成。幀頭的幀控制字段的幀類型為011B就表示這是一個命令幀。幀尾是幀頭和負載數(shù)據(jù)的16位CRC校驗序列。預(yù)通信的器件只有定時接收和彼此完全同步兩種狀態(tài)。而網(wǎng)絡(luò)終端則會周期性的監(jiān)聽信標，如果自己是協(xié)調(diào)器傳送對象，則該器件利用開槽CSMA/CA將MAC命令請求控制信息傳給協(xié)調(diào)器。星型拓撲網(wǎng)絡(luò)中只存在前兩種數(shù)據(jù)傳輸方式，因為數(shù)據(jù)只在協(xié)調(diào)器和設(shè)備之間交換；而在點對點拓撲網(wǎng)絡(luò)中，三種數(shù)據(jù)傳輸方式都存在。競爭時段的功能包括使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自由收發(fā)數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)域內(nèi)設(shè)備向協(xié)調(diào)者申請GTS時段，加入新設(shè)備到當前PAN網(wǎng)絡(luò)等。如果申請成功，申請設(shè)備就擁有了它指定的時槽數(shù)目。超幀的活躍部分被劃分為16個等長的時槽，由協(xié)調(diào)器設(shè)定每個時槽的長度、競爭訪問時段包含的時槽數(shù)等參數(shù)，并通過超幀開始時發(fā)出的信標幀廣播到整個網(wǎng)絡(luò)。如果不存在信道固定分配周期的話，所有的數(shù)據(jù)傳送將完全通過CSMA/CA競爭機制來接入信道。超幀結(jié)構(gòu)中同時包含了三種不同的信道接入周期，從而多樣化信道的接入方式同時提高了網(wǎng)絡(luò)的靈活性。前者保證MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元在物理層數(shù)據(jù)服務(wù)中的正確收發(fā)，而后者從事MAC層的管理活動，并維護一個信息數(shù)據(jù)庫。那么PPDU格式信息如表4所示。數(shù)據(jù)碼片采用半正弦脈沖波形的偏移正交四相相移鍵控技術(shù)（OQPSK）調(diào)制。圖17 PHY模型其中，RFSAP是有驅(qū)動程序提供的接口，PDSAP是PHY層提供給MAC層的數(shù)據(jù)服務(wù)接口，PLAMESAP是PHY層給MAC層提供的管理服務(wù)接口。IEEE ，新到編號從0至26，每個具體的信道對應(yīng)著一個中心頻率，覆蓋了以上的3個不同的頻段。物理層數(shù)據(jù)服務(wù)是從無線信道上收發(fā)數(shù)據(jù)，物理層管理服務(wù)維護一個與物理層相關(guān)數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)庫。IEEE ：物理層（PHY）和媒體訪問控制層（MAC）。該標準以能量消耗、低速率傳輸、低成本作為重點目標。 硬件總體設(shè)計由于CC2530內(nèi)部已經(jīng)建成大量必要電路，因此其外圍只需較少的電路即可完成功能實現(xiàn)。選擇天線類型的意義是：所選天線的方向圖是否符合系統(tǒng)設(shè)計中電波覆蓋的要求；選擇天線電氣性能的要求是：選擇天線的頻率帶寬、增益、額定功率等電氣指標是否符合系統(tǒng)設(shè)計要求。圖15 RF天線安裝電路圖無線RF的外圍電路連接與CC2530芯片有對應(yīng)的引腳接口：引腳25對應(yīng)RF_N，引腳26對應(yīng)RF_P。那么此電路在CC2530芯片上對應(yīng)的引腳接口是LED1對應(yīng)引腳8（P1_2），LED2對應(yīng)引腳9（P1_1）。因為ADC0809內(nèi)部沒有時鐘，故必須由外部提供工作時鐘，可由CC2530內(nèi)部定時器中斷產(chǎn)生時鐘脈沖信號。當AD轉(zhuǎn)換結(jié)束時，EOC變?yōu)楦唠娖?，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束。那么，模擬信號轉(zhuǎn)數(shù)字信號的電路如圖13所示。電路采用∏，電路如圖12所示。 外接模塊設(shè)計外接模塊（傳感器模塊）可以測量各種物理量和感知環(huán)境的，比如溫度、濕度、光強、雨雪等。TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦DP9插頭；DP9插頭的RS232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。所以用MAX232來進行電平轉(zhuǎn)換。圖11為MAX232串口的連接電路圖，用來與數(shù)據(jù)傳輸終端設(shè)備進行串行通信口實驗和仿真調(diào)試下載程序的。當無數(shù)據(jù)傳輸時，線上為TTL，從開始傳送數(shù)據(jù)到結(jié)束，線上電平從TTL電平到RS232電平再返回TTL電平。RS232是單片機間，或單片機與上位機間通信聯(lián)絡(luò)用。RS232C標準是美國EIA(電子工業(yè)聯(lián)合會)與BELL等公司一起開發(fā)的1969年公布的通信協(xié)議。傳輸距離短的另一原因是RS232屬單端信號傳送，存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問題，因此一般用于20m以內(nèi)的通信。通常RS232接口以9個接腳或是25個接腳的型態(tài)出現(xiàn)，一般個人計算機上會有兩組RS232接口，分別稱為COM1和COM2。JTAG接口電路如圖10所示。此外，JTAG接口還常用于實現(xiàn)在線編程，對FLASH等器件進行編程。TCK測試時鐘輸入管腳JTAG鏈路的時鐘信號，直接輸入到邊界掃描電路，所有操作都在其上升沿或下降沿時刻發(fā)生。表2 JTAG引腳功能描述表管腳名名稱功能描述TDL測試數(shù)據(jù)輸入管腳JTAG指令和測試編程數(shù)據(jù)的串行輸入管腳，數(shù)據(jù)在TCK信號的上升沿時讀入。JTAG技術(shù)是一種嵌入式測試技術(shù)。電容上極板也就是RESET_LN腳最終為高電平。復(fù)位電路如圖9所示。系統(tǒng)晶體震蕩電路屬于對稱電路，兩個引腳不過與區(qū)分，所以，芯片對應(yīng)的引腳為引腳22（XOCS_Q1）、引腳23（XOCS_Q2）。 圖7 系統(tǒng)晶體振蕩電路實時時鐘的基本功能是保持跟蹤時間和日期等信息，但許多RTC還提供有多種附加功能，如：看門狗定時器、系統(tǒng)復(fù)位、非易失存儲器（NV RAM）、序列號、方波輸出、涓流充電等。根據(jù)CC2530的最高工作頻率及PLL電路的工作方式，選擇25MHz的無源晶體振蕩器，其頻率經(jīng)過微處理器內(nèi)部PLL電路倍頻后，最高可達96MHz。對于脈動直流電中的交流成分，旁路電容C相當于短路，交流量經(jīng)過電容，而不經(jīng)過負載，負載被電容短路。AS1117除了能提供多種固定電壓版本外，還提供可調(diào)端輸出版本。圖4 24V轉(zhuǎn)換電路LM317輸出電壓計算方法如公式（1）： （1）因為控制在小于l00uA，這一項的誤差在多數(shù)應(yīng)用中可忽略。此外它的線性調(diào)整率和負載調(diào)整率也比標準的固定穩(wěn)壓器好。（2）運行條件CC2530在良好的環(huán)境中運行才能達到最好的效果，其環(huán)境參數(shù)如表1。（1）無線設(shè)備CC2530具有一個IEEE 。（7）定時器3和定時器4：是8位定時器，具有定時器/計數(shù)器/PWM功能。（3）I/O控制器：負責(zé)所有通用I/O引腳。（4）外設(shè)部分：強大的5 通道DMA；IEEE MAC定時器，通用定時器（一個16位定時器，一個8位定時器）；IR 發(fā)生電路；具有捕獲功能的32kHz 睡眠定時器；硬件支持CSMA/CA；支持精確的數(shù)字化RSSI/LQI；電池監(jiān)視器和溫度傳感器；具有8 路輸入和可配置分辨率的12 位ADC；AES安全協(xié)處理器；2 個支持多種串行通信協(xié)議的強大USART；21個通用I/O引腳（194 mA，220 mA）；看門狗定時器。 CC2530芯片功能介紹CC2530結(jié)合了領(lǐng)先的RF收發(fā)器的優(yōu)良性能，業(yè)界標準的增強型8051CPU，系統(tǒng)內(nèi)可編程閃存，8KBRAM 和許多其他強大的功能。那么CC2530芯片的實物如圖2所示。CC2530芯片有四種不同的閃存版本：分別具有32/64/128/256KB 的閃存。此功能多用于現(xiàn)代的無線網(wǎng)絡(luò)，例如Wifi，藍牙，這些短距離數(shù)據(jù)傳輸場合。數(shù)據(jù)包發(fā)送前首先要對數(shù)據(jù)包的格式進行配置，數(shù)據(jù)包的格式化配置主要包含對前導(dǎo)字節(jié)、同步詞匯、數(shù)據(jù)包長度和CRC校驗等信息的設(shè)置。數(shù)據(jù)量測方法有接觸式和非接觸式，檢測元件多種多樣。從而實現(xiàn)模擬數(shù)據(jù)A/D轉(zhuǎn)換、發(fā)送數(shù)據(jù)、兩個或多個無線模塊建立簡單的無線連接和數(shù)據(jù)交換為一體的功能。在數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r，由LED燈亮燈滅等去辨別模塊工作的正常性，LED燈出現(xiàn)正常的閃爍，其模塊工作正常。模塊外圍可以安裝傳感器模塊，采集溫度、濕度、高度、網(wǎng)口等數(shù)據(jù)傳輸模塊。CC2530 結(jié)合了領(lǐng)先的RF 收發(fā)器的優(yōu)良性能，業(yè)界標準的增強型8051CPU，系統(tǒng)內(nèi)可編程閃存，8KB RAM 和許多其他強大的功能。無線傳輸模塊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖如圖1所示。無線數(shù)據(jù)傳輸模塊設(shè)計應(yīng)遵循的主要原則：（1）安全性原則：充分評估各種新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用風(fēng)險，有計劃、有步驟、采取由低端的CC2530開發(fā)板到多功能接口的無線數(shù)據(jù)傳輸開發(fā)板，逐步試點推廣應(yīng)用的風(fēng)險控制措施，穩(wěn)步推動CC2530無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的不斷更新，以保障數(shù)據(jù)能安全穩(wěn)定、精確高效地傳輸。利用微機原理及接口技術(shù)，實現(xiàn)先進、可靠、集成、低功率的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息收集、A/D轉(zhuǎn)換、發(fā)送、接收、處理等基本功能，并可根據(jù)需要支持實現(xiàn)無線區(qū)域覆蓋、協(xié)同互動等高級功能，實現(xiàn)與相鄰無線發(fā)射點互動的無線傳送模塊。安裝簡單快捷，一般只要安裝一個或多個接入點設(shè)備，就可建立覆蓋整個建筑或地區(qū)的局域數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，在這個信號覆蓋區(qū)域內(nèi)，任何一個位置都可以接入此系統(tǒng)，用戶使用極為方便。（3）結(jié)構(gòu)簡單節(jié)省投資：無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)構(gòu)成主要有點對點型、點對多點型和完全分布型三種形式。無線傳輸速率較慢，一般容易受到干擾，功率受限。甚至有很多的企業(yè)是在租用寫字樓的辦公室，考慮到建設(shè)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的繁瑣和成本問題，也希望可以通過無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)他們的目的。 無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)設(shè)計的必要性隨著無線通信技術(shù)的逐步完善，主要是為了滿足個體信息化發(fā)展的需要，無論是在智能手機、還是無線電腦都得到了廣泛的使用，這在無形中推動了無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，同時也增加了用戶對無線通信技術(shù)的服務(wù)要求，可見，現(xiàn)代無線通信技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)勢在必行。由于不同通信技術(shù)的接入方式不同，因此，不同通信技術(shù)在使用范圍、覆蓋面、接入速度等方面都存在著一定的差異性，例如，WLAN所解決的是距離中數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}，3G是為了實現(xiàn)移動漫游中的需要。（4）80年代到90年代為通信技術(shù)的第四階，此時，在通信領(lǐng)域中，繼第一代數(shù)字移動通信興起后，出現(xiàn)了第二代的數(shù)字移動通信，這些都在無形中促進了各類電信系統(tǒng)的正常運行。隨著科學(xué)技術(shù)水平的逐步提高，無線通信技術(shù)也在不斷地更新，與以往的通信技術(shù)相比，無論在技術(shù)水平還是應(yīng)用方式上, 現(xiàn)代無線通信技術(shù)都有了新的轉(zhuǎn)變與突破。因此采用先進集成芯片研制開發(fā)一種多模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)于一體的無線數(shù)據(jù)傳輸，不僅能滿足當前移動終端信息交流發(fā)展的需求，集中實現(xiàn)各項功能，還能較大地簡化電路，在提高設(shè)備的整體抗干擾能力的同時也提高設(shè)備的性價比。例如布線麻煩、線路故障難以檢查、設(shè)備重新布局就要重新布線、不能隨意移動等這些有線網(wǎng)絡(luò)先天帶有的缺憾卻愈發(fā)地突出，漸漸阻礙了有線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。 設(shè)計的背景及意義近年來，隨著我國計算機和通信網(wǎng)絡(luò)的普及，無線信息傳輸功能已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦胁豢扇鄙俚囊徊糠帧＠绮季€麻煩、線路故障難以檢查等漸漸阻礙了有線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。有線網(wǎng)絡(luò)速度快，數(shù)據(jù)流量大，可靠性強，對于基本固定的設(shè)備來說無疑是比較理想的選擇，的確在實際應(yīng)用中也達到了比較滿意的效果。但隨著各種網(wǎng)絡(luò)終端的出現(xiàn)、工業(yè)控制的自動化和家庭的智能化的快速發(fā)展、各種便攜式個人通信設(shè)備和家用電器設(shè)備的增加，人們享受無線信息傳輸系統(tǒng)帶來的便利的同時，又同時針對發(fā)展的新的需求而不斷探索。有線網(wǎng)絡(luò)速度快，數(shù)據(jù)流量大，可靠性強，對于基本固定的設(shè)備來說無疑是比較理想的選擇，的確在實際應(yīng)用中也達到了比較滿意的效果。但隨著各種網(wǎng)絡(luò)終端的出現(xiàn)、工業(yè)控制的自動化和家庭的智能化的快速發(fā)展、各種便攜式個人通信設(shè)備和家用電器設(shè)備的增加，人們享受無線信息傳輸系統(tǒng)帶來的便利的同時，又同時針對發(fā)展的新的需求而不斷探索。隨著時代的逐步發(fā)展，現(xiàn)代無線技術(shù)面臨著新的要求和挑戰(zhàn),現(xiàn)狀分析及其發(fā)展前景, 以便實現(xiàn)現(xiàn)代無線通信技術(shù)發(fā)展的科學(xué)化、創(chuàng)新化。 （3）70年代初到80年代初為通信技術(shù)的第三階段，此時，不僅擴展了通信技術(shù)的頻段，同時也制造出第一代的通信技術(shù)系統(tǒng)，并根據(jù)貝爾實驗室所提出的蜂窩移動網(wǎng)理論，研制出新的實驗系統(tǒng)?？梢?，實現(xiàn)未來無線網(wǎng)絡(luò)的融合體是現(xiàn)代無線通信技術(shù)的發(fā)展趨勢。因此，應(yīng)將無線通信技術(shù)與其它學(xué)科有效的鏈接，以便滿足不同用戶對無線通信技術(shù)的需求，這在無形中實現(xiàn)了無線通信技術(shù)的跨行發(fā)展，并且要適時實現(xiàn)無線通信技術(shù)的創(chuàng)新化，以便促進現(xiàn)代無線通信技術(shù)的改革與完善。現(xiàn)代企業(yè)隨著業(yè)務(wù)規(guī)模的不斷擴大和對工作效率的提高要求上，越來越渴望靈活的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能幫他們解決問題。（2）現(xiàn)有無線數(shù)據(jù)傳輸存在的不足：無線數(shù)據(jù)傳輸雖然解決了有線數(shù)據(jù)傳送無法克服的困難，擁有很多優(yōu)勢，但與有線相比，仍然有不足之處。目前無線傳輸還不能完全脫離有線，無線傳輸與有線傳輸只是互補的關(guān)系。無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的建設(shè)可以省去了難度大、費用高、耗時長的布線施工，減少了對施工周邊環(huán)境的影響，節(jié)約了大量經(jīng)濟費用。此模塊需要設(shè)計信號I/V轉(zhuǎn)換電路、A/D 轉(zhuǎn)換及相應(yīng)的接口電路，才能把采集到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送